44. Однопроцессорные и многопроцессорные системы, привести классификацию, архитектуру и примеры

Однопроцессорные системы – системы с одним центральным процессором, который выполняет все операции и управляет устройствами. Они просты по архитектуре, но имеют ограниченную производительность, особенно при многозадачности.

Многопроцессорные системы – системы с несколькими процессорами, которые работают совместно для улучшения производительности.

Рисунок 42 – Процессоры ЭВМ в схеме

п

1. Примеры

1. Однопроцессорные: настольные ПК, ноутбуки.

2. Многопроцессорные: серверы, суперкомпьютеры (например, IBM Blue Gene).

3. Архитектура:

4. Симметричные системы (SMP): все процессоры имеют общий доступ к памяти.

5. Распределенные системы: каждый процессор имеет свою память и взаимодействует с другими через сеть.

6. Пример:

7. Однопроцессорные: Intel Core i7 в ноутбуках.

8. Многопроцессорные: Intel Xeon в серверах.

45. Основные технические характеристики эвм. Системная шина ((intel, amd) эволюция развития, типы). Шина: данных, адресная, управления, этапы развития pci→pci-e

1. Основные технические характеристики ЭВМ включают:

1. Процессор (ЦП): тактовая частота, количество ядер и потоков.

2. Оперативная память (ОЗУ): объем и скорость.

3. Жесткий диск / SSD: объем хранения и скорость чтения/записи.

4. Графический процессор (GPU): тип и мощность.

5. Порты ввода/вывода и интерфейсы: такие как USB, HDMI и другие.

2. Системная шина ЭВМ – это группа линий, предназначенных для передачи данных между различными компонентами. Она включает несколько типов шин:

1. Шина данных (Data Bus): передает информацию между процессором, памятью и периферийными устройствами. Ширина этой шины определяет объем данных, которые могут быть переданы за один такт.

2. Адресная шина (Address Bus): отвечает за передачу адресов памяти, по которым данные должны быть считаны или записаны.

3. Управляющая шина (Control Bus): передает управляющие сигналы, которые синхронизируют работу различных компонентов системы.

Рисунок 43 Характеристики поколений ЭВМ

Этапы развития системных шин:

PCI (Peripheral Component Interconnect): стандартизованный интерфейс для подключения периферийных устройств, впервые представлен в 1992 году.

PCI Express (PCI-E): преемник PCI, обеспечивающий более высокую скорость передачи данных за счет серийной передачи. Введен в 2004 году и продолжает развиваться, с улучшением пропускной способности и снижением латентности.

Эволюция и типы шин:

PCI: обладал ограниченной пропускной способностью, что ограничивало его применение в мощных системах.

PCI Express: по сравнению с PCI, PCI-E предлагает значительно более высокую скорость передачи данных, что позволяет эффективно поддерживать современные видеокарты, SSD и другие устройства..

46. Запоминающие устройства. Размещение информации на носителях. Устройства ввода-вывода информации

Рисунок 44 – Схема запоминающих устройств

1. Запоминающие устройства (ЗУ) – это устройства, предназначенные для хранения данных в компьютерах и других вычислительных системах. Основные типы запоминающих устройств включают:

1. Оперативная память (ОЗУ): используется для временного хранения данных и программ во время работы компьютера. Она обладает высокой скоростью, но информация теряется при отключении устройства.

2. Постоянная память: представляет собой устройства для долгосрочного хранения данных, включая:

3. Жесткие диски (HDD): механические устройства, использующие магнитный метод записи и чтения данных.

4. Твердотельные накопители (SSD): устройства на основе флеш-памяти, которые обеспечивают более высокую скорость чтения и записи по сравнению с HDD.

5. Оптические диски (CD, DVD, Blu-ray): устройства, предназначенные для хранения данных на оптических носителях.

6. Флеш-карты и USB-накопители: используются для мобильного хранения данных.

2. Размещение информации на носителях: Информация на носителях представлена в виде бинарных данных, состоящих из последовательностей нулей и единиц. Запись и чтение данных с носителей осуществляется с помощью различных технологий:

1. Магнитная запись (для HDD): использует изменения магнитного поля на поверхности диска.

2. Оптическая запись (для CD, DVD): применяет лазер для записи и считывания данных с поверхности диска.

3. Полупроводниковая запись (для SSD и флеш-карт): данные записываются в виде зарядов в ячейках памяти.

3. Устройства ввода-вывода (I/O устройства): Эти устройства предназначены для взаимодействия компьютера с внешним миром, обеспечивая обмен данными с пользователем и другими устройствами.

1. Устройства ввода: такие как клавиатуры, мыши, сенсорные экраны, сканеры и микрофоны – предназначены для введения данных в систему.

2. Устройства вывода: монитор, принтеры и колонки – используются для вывода данных из системы на внешние носители или для пользователя.

3. Устройства ввода-вывода: сетевые карты, USB-устройства и внешние диски, которые выполняют обе функции – ввод и вывод данных.

Примеры:

1. SSD применяется для быстрого хранения операционной системы и часто используемых данных.

2. USB флеш-накопители обеспечивают удобство и переносимость при хранении данных.

3. Клавиатуры и мыши – основные устройства ввода для взаимодействия с компьютером.

4. Мониторы и принтеры служат для вывода информации пользователю.